CN202142151U

CN202142151U - 自适应红外激光入侵探测器

Info

Publication number: CN202142151U
Application number: CN201120149154U
Authority: CN
Inventors: 曹民; 李雪刚; 张学典; 张振一; 姚晨
Original assignee: SHANGHAI LONGFANG BUILDING INTELLIGENT SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Current assignee: SHANGHAI LONGFANG BUILDING INTELLIGENT SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-05-12

Abstract

一种自适应红外激光入侵探测器，主要由发射端和接收端两部分构成，由发射端发出多束红外脉冲调频激光，在接收端之间形成警戒光栅；能通过外罩+立柱式机械结构、光+射频通讯式电路结构、发射功率自动调节和防干扰智能识别算法等手段，显著降低入侵探测器的误报率和漏报率。

Description

自适应红外激光入侵探测器

技术领域

本实用新型涉及一种安全防范用入侵探测装置，尤其是采用自适应控制的红外激光入侵探测器。

背景技术

在区域安全防范领域，主动红外入侵探测器(即由发射端和接收端组成的红外对射报警装置)已得到推广应用，由于普通红外光束存在穿透能力较低、发射功耗偏高等固有缺陷，造成现有产品大多存在探测距离短、误报率高、能耗偏高、寿命较短、性能不稳定等诸多缺陷，很大程度上限制了该类产品的进一步普及。考虑到激光是一种受激辐射产生的高亮度定向能束，较自发辐射产生的普通光束具有方向性好、单色性好、强相干性、发散角小、能量密度大、穿透力强(基本不受雨、雾、雪、沙尘等影响)、抗干扰性好(基本不受阳光、灯光、雷电、电磁波等干扰)、能耗较低、环境适应性强、工作寿命长、稳定可靠、维护方便等优点；故为克服现有普通红外入侵探测器的诸多缺陷，采用红外激光作为发射光源是一种较理想的解决方案。

目前，红外激光入侵探测器尚处于推广试用阶段，产品性能上相对普通红外入侵探测器并无明显优势，在安装、使用和维护方面普遍存在如下问题：

1)相邻激光发射器发出的光束经常会相互干扰，造成不必要的误报现象；

2)激光发射器的发射角调节装置抗振性差，造成激光光束偏移而发生误报；

3)由于红外激光束不可见，现场安装调试时，激光发射器和光电传感器对准困难；

4)探测器抗电压波动、温度变化、雨雾天气、阳光直射、窗口积灰的能力差，易发生漏报或误报，且半导体激光发射管寿命较短，很难满足国家相关强制性检测要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为弥补现有红外激光入侵探测器的诸多不足，本实用新型提供一种自适应红外激光入侵探测器，能通过外罩+立柱式机械结构、光+射频通讯式电路结构、发射功率自动调节和防干扰智能识别算法等手段，显著降低入侵探测器的误报率和漏报率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：主要由发射端和接收端两部分构成，由发射端发出多束红外脉冲调频激光，在接收端之间形成警戒光栅，当警戒光栅被部分或全部遮挡时，接收端的接收信号发生改变，经防干扰智能识别算法处理后，通过有线或射频通讯方式对外输出越界报警信号；发射端和/或接收端如遇防拆报警触发，将发射端的防拆报警信号加载至激光束，以光通讯方式向接收端传输，再由接收端按前述方式对外输出发射端和/或接收端的防拆报警信号；如遇恶劣天气、强光直射、窗口积灰等外界干扰工况，接收端的接收信号发生信噪比减弱、影响正常识别时，接收端通过射频通讯方式向发射端发出指令，对激光发射功率进行自动调节。发射端主要由顶盖、外罩、底座、玻璃窗、立柱、支承架、调整架、预瞄镜、激光发射器、发射电路板、防水电缆接头等部件组成，外罩为薄壁管材结构，玻璃窗通过密封圈及螺栓安装在外罩管壁的开口处，外罩上端口与顶盖通过密封圈及螺栓连接，外罩下端口与底座通过密封圈及螺栓连接，立柱与底座通过螺纹连接，支承架通过螺栓安装在立柱上，调整架通过螺栓安装在支承架上，预瞄镜和激光发射器安装固定在调整架上(应保证预瞄镜和激光发射器的光轴平行)，发射电路板通过螺栓安装在支承架侧面，防水电缆接头安装在底座端面的开口处，供电电缆通过防水电缆接头与发射电路板连通；发射端对准调试时，先调节支承架的安装高度使预瞄镜和激光发射器的出光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使激光发射器面向接收端，然后通过调整架旋钮调节光轴方向，借助预瞄镜目测使光轴对准接收端，借助接收端指示灯使光轴对准光电传感器。接收端主要由顶盖、外罩、玻璃窗、底座、立柱、支承架、光电传感器、接收电路板、防水电缆接头等部件组成，光电传感器通过螺栓安装在支承架上，接收电路板通过螺栓安装在支承架侧面，供电及信号电缆通过防水电缆接头与接收电路板连通，其余装配结构与发射端相同；接收端对准调试时，先调节支承架的安装高度使光电传感器的进光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使光电传感器面向发射端。

本实用新型的有益效果是：能通过外罩+立柱式机械结构、光+射频通讯式电路结构、发射功率自动调节和防干扰智能识别算法等手段，显著降低入侵探测器的误报率和漏报率，改善现有红外激光入侵探测器的诸多不足。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型中发射端和接收端的外观结构。

图2是本实用新型中发射端的内部机械结构。

图3是本实用新型中接收端的内部机械结构。

图4是本实用新型中发射端的电路结构。

图5是本实用新型中接收端的电路结构。

图6是本实用新型中发射端的控制流程。

图7是本实用新型中接收端的控制流程。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。

在图1、2和3所示实施例中，本实用新型中发射端主要由顶盖(1)、外罩(2)、底座(3)、玻璃窗(4)、立柱(5)、支承架(6)、调整架(7)、预瞄镜(8)、激光发射器(9)、发射电路板(10)、防水电缆接头(11)等部件组成，外罩为薄壁管材结构，玻璃窗通过密封圈及螺栓安装在外罩管壁的开口处，外罩上端口与顶盖通过密封圈及螺栓连接，外罩下端口与底座通过密封圈及螺栓连接，立柱与底座通过螺纹连接，支承架通过螺栓安装在立柱上，调整架通过螺栓安装在支承架上，预瞄镜和激光发射器安装固定在调整架上(应保证预瞄镜和激光发射器的光轴平行)，发射电路板通过螺栓安装在支承架侧面，防水电缆接头安装在底座端面的开口处，供电电缆通过防水电缆接头与发射电路板连通；发射端对准调试时，先调节支承架的安装高度使预瞄镜和激光发射器的出光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使激光发射器面向接收端，然后通过调整架旋钮调节光轴方向，借助预瞄镜目测使光轴对准接收端，借助接收端LED灯使光轴对准光电传感器。接收端主要由顶盖、外罩、玻璃窗、底座、立柱、支承架、光电传感器(12)、接收电路板(13)、防水电缆接头等部件组成，光电传感器通过螺栓安装在支承架上(调节支承架的安装高度使光电传感器的进光口对准玻璃窗)，接收电路板通过螺栓安装在支承架侧面，供电及信号电缆通过防水电缆接头与接收电路板连通，其余装配结构与发射端相同；接收端对准调试时，先调节支承架的安装高度使光电传感器的进光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使光电传感器面向发射端。

在图4所示实施例中，本实用新型中发射端的电路结构主要由电源电路、微处理器、驱动电路、射频接收电路、防拆保护电路、激光发射器1和2等部分构成，其原理是：射频接收电路接收来自接收端的控制指令，并将控制指令输出至微处理器，微处理器按预设的调频和占空比输出一定幅度的脉宽调制(PWM)信号，再通过驱动电路对PWM信号进行功率放大，驱动两路激光发射器工作，从而将电信号转为光信号对外输出；电源电路对输入电源进行降压、稳压和滤波处理，为系统提供符合要求的直流电源；防拆保护电路用于传感发射端遭受的破坏或拆卸行为，并通过微处理器将触发信号加载至PWM信号，再以光通讯方式向接收端传输。

在图5所示实施例中，本实用新型中接收端的电路结构主要由电源电路、信号调理电路、微处理器、驱动电路、射频发射电路、信号输出电路、防拆保护电路、对准指示电路、光电传感器1和2等部分构成，其原理是：两路光电传感器分别将来自发射端的光信号转为电信号，经信号调理电路进行放大和滤波后输入微处理器，微处理器经发射功率自动调节和防干扰智能识别算法处理后输出功率调节和越界报警信号，再经驱动电路进行功率放大，通过信号输出电路(包括继电器和数据总线)和射频发射电路对外输出；电源电路对输入电源进行降压、稳压和滤波处理，为系统提供符合要求的直流电源；防拆保护电路用于传感接收端遭受的破坏或拆卸行为，接收端和/或发射端的防拆报警信号统一由接收端按前述方式对外输出；对准指示电路用于指示发射端的对准程度，通过目测LED灯亮度判断光轴是否对准光电传感器。

在图6所示实施例中，本实用新型中发射端的控制流程是：系统开始工作后，首先初始化配置参数(包括系统时钟和I/O口定义等)，然后由PWM发生器产生用于驱动激光发射器的PWM信号，同时驱动显示报警和两路激光发射器工作状况的LED灯；随后开始读取拨码开关信息，系统根据信息进入不同的操作状态(包括：系统调试状态、正常工作状态、PWM满占空比输出调试状态)；最后系统进入工作状态，定时输出PWM信号。

在图7所示实施例中，本实用新型中接收端的控制流程是：系统开始工作后，首先初始化配置参数(包括系统时钟、I/O口定义等)，然后系统开始配置经信号调理后的输入信号，同时驱动显示报警和两路激光发射器工作状况的LED灯；随后开始读取拨码开关信息，系统根据信息进入不同的操作状态(包括：调试状态和正常工作状态)；最后系统进入工作状态，记录预设时间内接收到的数据个数，与标准个数进行比较，如接收到的数据量明显减少，则驱动信号输出电路进行报警，反之则不报警。

Claims

1.一种自适应红外激光入侵探测器，其特征是：主要由发射端和接收端两部分构成，由发射端发出多束红外脉冲调频激光，在接收端之间形成警戒光栅。

2.根据权利要求1所述的自适应红外激光入侵探测器，其特征是：所述发射端主要由顶盖、外罩、底座、玻璃窗、立柱、支承架、调整架、预瞄镜、激光发射器、发射电路板、防水电缆接头组成，外罩为薄壁管材结构，玻璃窗通过密封圈及螺栓安装在外罩管壁的开口处，外罩上端口与顶盖通过密封圈及螺栓连接，外罩下端口与底座通过密封圈及螺栓连接，立柱与底座通过螺纹连接，支承架通过螺栓安装在立柱上，调整架通过螺栓安装在支承架上，预瞄镜和激光发射器安装固定在调整架上，应保证预瞄镜和激光发射器的光轴平行，发射电路板通过螺栓安装在支承架侧面，防水电缆接头安装在底座端面的开口处，供电电缆通过防水电缆接头与发射电路板连通；发射端对准调试时，先调节支承架的安装高度使预瞄镜和激光发射器的出光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使激光发射器面向接收端，然后通过调整架旋钮调节光轴方向，借助预瞄镜目测使光轴对准接收端，借助接收端指示灯使光轴对准光电传感器。

3.根据权利要求1所述的自适应红外激光入侵探测器，其特征是：所述接收端主要由顶盖、外罩、玻璃窗、底座、立柱、支承架、光电传感器、接收电路板、防水电缆接头组成，光电传感器通过螺栓安装在支承架上，接收电路板通过螺栓安装在支承架侧面，供电及信号电缆通过防水电缆接头与接收电路板连通，其余装配结构与发射端相同；接收端对准调试时，先调节支承架的安装高度使光电传感器的进光口对准玻璃窗，再调整底座安装位置使光电传感器面向发射端。

4.根据权利要求1所述的自适应红外激光入侵探测器，其特征是：所述发射端的电路结构主要由电源电路、微处理器、驱动电路、射频接收电路、防拆保护电路、激光发射器1和2构成，其原理是：射频接收电路接收来自接收端的控制指令，并将控制指令输出至微处理器，微处理器按预设的调频和占空比输出一定幅度的脉宽调制信号，再通过驱动电路对脉宽调制信号进行功率放大，驱动两路激光发射器工作，从而将电信号转为光信号对外输出；电源电路对输入电源进行降压、稳压和滤波处理，为系统提供符合要求的直流电源；防拆保护电路用于传感发射端遭受的破坏或拆卸行为，并通过微处理器将触发信号加载至脉宽调制信号，再以光通讯方式向接收端传输。

5.根据权利要求1所述的自适应红外激光入侵探测器，其特征是：所述接收端的电路结构主要由电源电路、信号调理电路、微处理器、驱动电路、射频发射电路、信号输出电路、防拆保护电路、对准指示电路、光电传感器1和2构成，其原理是：两路光电传感器分别将来自发射端的光信号转为电信号，经信号调理电路进行放大和滤波后输入微处理器，微处理器经发射功率自动调节和防干扰智能识别算法处理后输出功率调节和越界报警信号，再经驱动电路进行功率放大，通过信号输出电路和射频发射电路对外输出；电源电路对输入电源进行降压、稳压和滤波处理，为系统提供符合要求的直流电源；防拆保护电路用于传感接收端遭受的破坏或拆卸行为，接收端和/或发射端的防拆报警信号统一由接收端按前述方式对外输出；对准指示电路用于指示发射端的对准程度，通过目测指示灯亮度判断光轴是否对准光电传感器。